Examen HAVO

Examen HAVO
2016
tijdvak 2
donderdag 23 juni
13.30 - 16.30 uur
biologie
Dit examen bestaat uit 41 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 75 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald
kunnen worden.
Als bij een open vraag een verklaring, uitleg of berekening gevraagd wordt, worden
aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring, uitleg of
berekening ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
HA-1018-a-16-2-o
Tenzij anders vermeld, is er sprake van normale situaties en gezonde
organismen.
@Astro_andre
afbeelding 1
Onderstaande tweet met foto
(afbeelding 1) werd door de
Nederlandse astronaut André
Kuipers verzonden nadat hij drie
maanden in het ruimtestation ISS
had gewerkt.
Andre Kuipers @Astro_andre
Echo opnames van de oogbol, om te
onderzoeken hoe de oogzenuw verandert in
gewichtloosheid.
Ruimtereizen zijn een flinke aanslag op het lichaam van een astronaut.
Vooral de gewichtloosheid speelt hierbij een grote rol. Normaal pompt het
hart het bloed tegen de zwaartekracht in naar het hoofd, terwijl door
diezelfde zwaartekracht de bloedstroom naar de buik en de benen juist
iets makkelijker verloopt. Bij gewichtloosheid komt hierin verandering,
waardoor de bloeddruk in de benen lager is dan normaal, en in het hoofd
juist hoger is dan normaal. Het lichaam ervaart de verhoogde bloeddruk in
het hoofd als een vochtoverschot, waardoor de urineproductie in de
nieren wordt verhoogd.
2p
1
Nadat gewichtloosheid is ingetreden, vindt er een verandering in de
hormoonproductie plaats waardoor de urineproductie wordt verhoogd.
− Van welk hormoon verandert dan de productie?
− Wordt de concentratie van dit hormoon in het bloed hoger of juist
lager? Verklaar je antwoord.
afbeelding 2
HA-1018-a-16-2-o
2 / 20
lees verder ►►►
Doordat er geen zwaartekracht is, hoeven astronauten zich niet erg in te
spannen om te bewegen. Daarom moeten ze tweemaal per dag sporten,
bijvoorbeeld rennen op de loopband (afbeelding 2), zodat het hart in
conditie blijft.
2p
2
Onderzoek aan eerdere ruimtereizigers heeft uitgewezen dat het hart
soms wel 25% van zijn spiermassa verliest door een gebrek aan
lichamelijke inspanning.
Van welk deel van het hart zal dan de meeste spiermassa verloren gaan?
A van de linkerboezem
B van de linkerkamer
C van de rechterboezem
D van de rechterkamer
In afbeelding 1 is te zien hoe bij André Kuipers een echo van het oog
wordt gemaakt om te onderzoeken hoe de oogzenuw verandert tijdens
gewichtloosheid. De aanleiding voor dit onderzoek is dat bij een aantal
van zijn collega´s die langdurig in de ruimte verbleven, het
gezichtsvermogen was afgenomen.
Tijdens ruimtereizen ontstaat er door de verhoogde bloeddruk in het hoofd
meer hersenvocht. Dit veroorzaakt bij sommige astronauten een zwelling
van de oogzenuw waardoor deze de achterkant van de oogbol mogelijk
platdrukt. MRI-scans lieten zien dat bij een kwart van de astronauten de
achterkant van de oogbol inderdaad was afgeplat.
2p
3
Welke oogafwijking zal het gevolg zijn van de vormverandering van de
oogbol? En welke lenzen kunnen deze afwijking verhelpen?
A
B
C
D
2p
4
afwijking
lenzen
bijziendheid
bijziendheid
verziendheid
verziendheid
negatieve
positieve
negatieve
positieve
Ook de zwelling van de oogzenuw zelf draagt mogelijk bij aan het
verminderd gezichtsvermogen bij de astronauten.
Welk proces in de oogzenuw wordt verstoord door de zwelling waardoor
het gezichtsvermogen mogelijk afneemt?
A impulsgeleiding in een motorische zenuw
B impulsgeleiding in een sensorische zenuw
C impulsoverdracht in een motorische zenuw
D impulsoverdracht in een sensorische zenuw
HA-1018-a-16-2-o
3 / 20
lees verder ►►►
Lupine als vleesvervanger
Jos en Marina zijn studenten van de Hogere Agrarische School. Tijdens
hun stage bij het voedingsmiddelenbedrijf Enkco verkennen zij de
mogelijkheden om lupinezaden in plaats van sojabonen te gebruiken in
vleesvervangende voedingsmiddelen.
afbeelding 1
Tot nu toe is soja verreweg de
belangrijkste grondstof voor
vleesvervangers zoals tofu en
allerlei vegetarische snacks.
Om minder afhankelijk te zijn
van sojaproducten gaat Enkco
miljoenen investeren in het
verbouwen en oogsten van
eiwitrijke lupinezaden.
Vroeger werd in Nederland de
lupine aangeplant op
voedselarme gronden voor de
aanvulling van
stikstofverbindingen in de
bodem. Lupine (afbeelding 1)
behoort tot de vlinderbloemige
planten en bezit evenals de
sojaplant wortelknolletjes met
stikstofbindende bacteriën. In
de wortelknolletjes vindt
uitwisseling van stoffen plaats
tussen de bacteriën en de
plant.
2p
5
Welke relatie bestaat er tussen de bacteriën in het wortelknolletje en de
lupineplant?
A commensalisme
B concurrentie
C mutualisme
D parasitisme
HA-1018-a-16-2-o
4 / 20
lees verder ►►►
2p
2p
6
7
Suikers die in de bladcellen zijn gevormd, worden verspreid door de hele
plant.
Via welke vaten worden deze stoffen vervoerd naar de wortelknolletjes?
A alleen via de bastvaten in de stengel
B alleen via de houtvaten in de stengel
C alleen via de bastvaten in de bladnerven en in de stengel
D alleen via de houtvaten in de bladnerven en in de stengel
E via de bastvaten in de bladnerven, in de stengel en in de wortel
F via de houtvaten in de bladnerven, in de stengel en in de wortel
Over de relatie tussen knolletjesbacteriën en lupine worden drie
uitspraken gedaan:
1 Knolletjesbacteriën krijgen koolstofverbindingen van lupine.
2 Lupine verkrijgt stikstofverbindingen van de knolletjesbacteriën.
3 Lupine kan zonder knolletjesbacteriën geen anorganische stoffen uit
de bodem opnemen.
Noteer de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar op je antwoordblad en geef
achter elk nummer aan of de betreffende uitspraak juist of onjuist is.
Nu wordt lupinemeel voor snacks, brood en andere bakproducten nog
geïmporteerd uit Australië. Het voedingsmiddelenbedrijf Enkco zet een
productielijn voor vleesvervangers op, waar na de zomer de eerste
burgers, balletjes en spiesjes van in Nederland geteelde lupine van de
lopende band rollen.
Sojameel wordt op grote schaal in Nederland ingevoerd om te worden
verwerkt in veevoer. Lupine lijkt een geschikte vervanger van sojameel. In
Nederland wordt al geëxperimenteerd met lupine in veevoer. Ook in het
kader van duurzaamheid heeft de teelt van lupine voordelen.
afbeelding 2
eenheden per 100 gram eetbaar gedeelte
energie eiwitten
2p
8
vetten vetten
koolvezels
totaal verzadigd hydraten
(kJ)
(g)
(g)
(g)
(g)
(g)
aardappelen, gekookt
325
2
0
0
17
3
kalfsvlees
661
32
3
1
0
0
lupinezaden, gekookt
498
16
3
0
0
11
Lupinezaden bevatten evenals sojabonen veel organische stoffen
(afbeelding 2).
Door welke stoffen zijn deze zaden zo geschikt voor het gebruik in vleesvervangende voedingsmiddelen?
A door essentiële aminozuren
B door koolhydraten
C door niet-essentiële vetzuren
D door vezels
HA-1018-a-16-2-o
5 / 20
lees verder ►►►
1p
1p
2p
2p
2p
1p
9
10
11
12
13
14
Geef een argument waarom het gebruik van in Nederland geteelde
lupinezaden milieuvriendelijker is dan het gebruik van uit Australië
geïmporteerde lupinezaden.
Een belangrijke reden om in Nederland lupine te verbouwen ter
vervanging van soja is dat over de hele wereld een groot deel van het
areaal soja bestaat uit rassen die genetisch gemodificeerd zijn.
Verschillende maatschappelijke organisaties zoals Greenpeace zijn tegen
het gebruik van genetisch gemodificeerde organismen.
Geef een biologisch argument dat hun standpunt ondersteunt.
Door genetische modificatie kunnen genen zijn ingebracht voor resistentie
tegen ziekteverwekkers of resistentie tegen onkruidbestrijdingsmiddelen.
In beide gevallen heeft een sojaboer een grotere teeltopbrengst.
Leg uit hoe resistentie van sojaplanten tegen onkruidbestrijdingsmiddelen
kan leiden tot een hogere soja-opbrengst.
Jos zegt dat bij soja en bij lupine dezelfde genen voor resistentie tegen
een ziekteverwekker kunnen worden ingebracht.
Marina merkt op dat een sojaplant zodanig genetisch gemodificeerd kan
zijn, dat de plant resistent is tegen een ziekteverwekker én resistent is
tegen een onkruidbestrijdingsmiddel.
Wie doet of wie doen een juiste uitspraak?
A geen van beiden
B alleen Jos
C alleen Marina
D zowel Jos als Marina
Tijdens hun opleiding hebben de studenten een experiment uitgevoerd
met lupineplanten met wortelknolletjes die in een kas met radioactief
stikstofgas (N2) werden gekweekt. Na de oogst werden de zaden van de
lupineplanten verwerkt in veevoer dat aan een melkkoe gevoerd werd. De
studenten willen weten of de consumptie van lupine-eiwitten bijdraagt aan
de productie van melk. Ze onderzoeken van de koe:
1 bloed
2 melk
3 urine
Uit de resultaten van hun onderzoek blijkt dat de lupine-eiwitten inderdaad
bijdragen aan de productie van melk.
Noteer de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar op je antwoordblad en geef
achter elk nummer aan of de studenten in het betreffende monster wel of
geen radioactieve stikstofverbindingen hebben aangetroffen.
Boeren zullen, na jarenlange teelt van lupine op dezelfde akker, zonder
bemesting, een afname in de opbrengst van lupinezaden hebben.
Stikstofverbindingen zijn hierin niet de beperkende factor.
Noteer een verklaring voor afname in de zaadopbrengst.
HA-1018-a-16-2-o
6 / 20
lees verder ►►►
Pandapoep geeft hoop
afbeelding 1
De reuzenpanda (Ailuropoda
melanoleuca, afbeelding 1) vráágt
bijna om uitsterven: het dier eet
uitsluitend jonge bamboescheuten en
de vrouwtjes zijn maar één dag per
jaar vruchtbaar. Op de WNF-website
is te lezen dat het aantal
reuzenpanda’s in het wild inmiddels
is gereduceerd tot minder dan
zestienhonderd exemplaren. Maar
dat laatste lijkt nu mee te vallen.
Een Chinees-Brits onderzoeksteam verzamelde en analyseerde
pandapoep uit het Wanglang-reservaat in China. Er werden genotypen
van 66 verschillende reuzenpanda’s aangetroffen, terwijl waarnemers in
1998 dachten dat er nog maar 27 van deze dieren in het reservaat
rondliepen. Door hun verborgen levenswijze blijven ze vaak onopgemerkt.
Als de resultaten opgaan voor heel China, dan leven er waarschijnlijk nog
zo’n drieduizend reuzenpanda’s in het wild.
2p
15
1p
16
3p
17
Naast het eenzijdige voedselpatroon en de korte bevruchtingsperiode zijn
er ook andere oorzaken waardoor de reuzenpanda met uitsterven
bedreigd wordt.
Noteer twee mogelijke andere oorzaken.
In verse pandapoep kunnen cellen worden aangetroffen van bamboe,
cellen van de darmwand van de reuzenpanda en bacteriën uit zijn dikke
darm.
Noteer twee celkenmerken van bacteriën waardoor deze te
onderscheiden zijn van beide andere celtypen.
Beschrijf hoe de onderzoekers te werk zijn gegaan om aan de hand van
de verzamelde pandapoep 66 verschillende individuen te onderscheiden.
HA-1018-a-16-2-o
7 / 20
lees verder ►►►
Een kruipend bestaan
Tijdens zijn hbo-opleiding bio-informatica leert Ezrin dat DNA-analyses
helpen om de verwantschappen van verschillende organismen te
onderzoeken en zo stambomen op grond van evolutionaire ontwikkeling
(evolutionaire stambomen) te controleren en te verfijnen.
Ezrin krijgt de opdracht om de verwantschap tussen pootloze reptielen te
onderzoeken.
Ezrins docent toont een onderzoek waarin 44 genen van 161 reptielen zijn
onderzocht op overeenkomsten en verschillen. De resultaten hebben
geleid tot een complex verwantschapsdiagram met een groot aantal
vertakkingen en Latijnse namen. Afbeelding 1 laat een deel van dit
verwantschapsdiagram zien.
afbeelding 1
Alle reptielen stammen af van vierpotige voorouders. Toch zijn er
meerdere groepen reptielen die tegenwoordig pootloos door het leven
gaan. De bekendste zijn de slangen, maar er zijn ook pootloze
hagedissen zoals de hazelwormen en wormhagedissen.
HA-1018-a-16-2-o
8 / 20
lees verder ►►►
Dat slangen geen poten hebben, is het gevolg van afwijkende
genexpressie van drie genen tijdens de embryonale ontwikkeling. Dit zijn
de zogenaamde HOX-genen: HOXC5, HOXC6 en HOXC8. Deze genen
zijn ook betrokken bij de ontwikkeling van de ribben. Bij gewervelde
dieren ontwikkelen ribben zich op de plaats waar deze drie genen tegelijk
tot expressie komen. Bij de kip is dat maar in een klein gedeelte, terwijl de
drie genen bij een slang, zoals de python, bijna over de gehele lengte tot
expressie komen (afbeelding 2).
afbeelding 2
2p
18
In afbeelding 2 is te zien dat expressie van de HOX-genen HOXC6 en
HOXC8 bepalend is voor de ontwikkeling van achterpoten.
Wat ontbreekt er van deze HOX-genen in de cellen aan de staartzijde
van een kippenembryo zodat daar poten kunnen ontstaan?
A een allel
B het DNA
C het genoom
D het mRNA
HA-1018-a-16-2-o
9 / 20
lees verder ►►►
Ezrin bestudeert het volledige verwantschapsdiagram (afbeelding 1) en
vereenvoudigt de resultaten tot een evolutionaire stamboom, waarin hij
naast de slangen nog acht groepen hagedissen, waaronder twee pootloze
groepen, weergeeft (afbeelding 3).
afbeelding 3
1p
19
Uit de evolutionaire stamboom (afbeelding 3) blijkt dat de meeste
hagedissen meer verwant zijn aan de slangen dan aan een bepaalde
andere groep hagedissen uit de evolutionaire stamboom.
Welke groep hagedissen is volgens deze stamboom het minst verwant
aan alle overige hagedissen?
HA-1018-a-16-2-o
10 / 20
lees verder ►►►
2p
2p
20
21
Ezrin bestudeert ook de DNA-gegevens die de onderzoekers gebruikt
hebben voor het samenstellen van het verwantschapsdiagram.
Tussen welke van de volgende groepen hagedissen zal hij de meeste
overeenkomsten in hun DNA vinden?
A tussen varanen en leguanen
B tussen varanen en skinks
C tussen varanen en slangen
D tussen varanen en brilhagedissen
Ezrin vraagt zich af of alle pootloze hagedissen en slangen ontstaan zijn
uit één gemeenschappelijke voorouder waarbij de poten zijn verdwenen.
Met behulp van de evolutionaire stamboom (afbeelding 3) kan hij de vraag
beantwoorden over het ontstaan van de eigenschap pootloos.
Welk antwoord hierop is het meest waarschijnlijk?
A Bij slangen, hazelwormen en wormhagedissen is deze eigenschap
onafhankelijk van elkaar ontstaan.
B Hazelwormen en wormhagedissen hebben deze eigenschap van één
gemeenschappelijke pootloze voorouder geërfd, bij slangen is deze
eigenschap onafhankelijk ontstaan.
C Slangen en wormhagedissen hebben deze eigenschap van één
gemeenschappelijke pootloze voorouder geërfd, bij hazelwormen is
deze eigenschap onafhankelijk ontstaan.
D Slangen en hazelwormen hebben deze eigenschap van één
gemeenschappelijke pootloze voorouder geërfd, bij wormhagedissen
is deze eigenschap onafhankelijk ontstaan.
HA-1018-a-16-2-o
11 / 20
lees verder ►►►
Zwarte Dood
Tijdens zijn vakantie in de Verenigde Staten bezoekt Wouter het Grand
Canyon National Park. In een van de parkwachtershutten hangt een
informatiebulletin over de pest.
“De pest komt toch al eeuwen niet meer voor?”, vraagt Wouter aan de
dienstdoende parkwachter.
“Toch wel”, antwoordt deze. “Veel knaagdieren in verschillende staten zijn
nog steeds drager van de ziekteverwekker van de pest”.
Zou dat dezelfde zijn als de ziekteverwekker die in de middeleeuwen de
Zwarte Dood heeft veroorzaakt, vraagt Wouter zich af? Op Wikipedia vindt
hij de volgende informatie.
In de 14e eeuw is ongeveer een derde van de Europeanen tijdens een
epidemie aan de Zwarte Dood gestorven. De ziekteverwekker is Yersinia
pestis, een bacterie die wordt overgedragen van knaagdieren, via vlooien,
op mensen.
Symptomen in de eerste dagen na besmetting zijn rillerigheid en koorts.
Als de infectie zich uitbreidt naar de lymfeklieren, zwellen deze op.
Daarom wordt de ziekte ook wel builenpest genoemd. Bij tijdige
behandeling, of als het afweersysteem de ziekte onder controle krijgt,
verdwijnen deze builen en treedt genezing op.
Indien de bacterie uit de lymfeklieren ontsnapt, kunnen organen zoals de
longen worden aangetast of kan de bloedbaan geïnfecteerd raken.
2p
2p
22
23
Vlooien bijten hun slachtoffers om bloed op te zuigen uit de haarvaten.
In welke eigenschap verschillen haarvaten van aders en slagaders,
waardoor haarvaten voor vlooien geschikter zijn om bloed uit op te
zuigen?
A De bloeddruk in haarvaten is lager dan die in aders en slagaders.
B De stroomsnelheid van het bloed in haarvaten is lager dan die in aders
en slagaders.
C De wand van haarvaten is dunner dan die van aders en slagaders.
D De zuurstofconcentratie in haarvaten is hoger dan die in aders en
slagaders.
Sommige stoffen uit het opgezogen bloed worden in de darmen van de vlo
enzymatisch verteerd zodat de vlo ze als bouwstof kan gebruiken. Vier
stoffen of groepen van stoffen in het opgezogen bloed zijn: aminozuren,
antistoffen, glucose en hemoglobine.
Welke van deze moeten verteerd worden zodat de vlo ze als bouwstof kan
gebruiken?
A aminozuren en glucose
B aminozuren en hemoglobine
C antistoffen en glucose
D antistoffen en hemoglobine
HA-1018-a-16-2-o
12 / 20
lees verder ►►►
2p
2p
2p
24
25
26
De eerste dagen na besmetting is een patiënt rillerig en krijgt hij koorts.
Is er een verband tussen de rillerigheid en de koorts van de patiënt? Zo
ja, wat is dan het verband?
A Nee, er is geen verband tussen deze twee symptomen.
B Ja, doordat de normwaarde in het temperatuurcentrum hoger is
afgesteld dan normaal, treden er rillingen op waardoor de
lichaamstemperatuur wordt verhoogd.
C Ja, doordat de normwaarde in het temperatuurcentrum lager is
afgesteld dan normaal, treden er rillingen op waardoor de
lichaamstemperatuur wordt verlaagd.
In tegenstelling tot in de middeleeuwen is tegenwoordig behandeling
mogelijk als iemand met de pestbacterie besmet is.
Indien de infectie de bloedbaan bereikt, treedt bloedvergiftiging op. Als er
in dat stadium niet snel met een behandeling wordt gestart, overlijdt de
patiënt binnen enkele dagen doordat vitale organen worden aangetast.
− Verklaar waarom vaccinatie in dit geval geen zin heeft.
− Noteer een behandeling die in deze situatie wel geschikt is.
Wouter wil weten of de pest waarvoor nu gewaarschuwd wordt in de
Verenigde Staten, dezelfde is als de Zwarte Dood uit de middeleeuwen. In
een recent nieuwsbericht vindt hij dat uit DNA-onderzoek aan botten,
afkomstig van een kerkhof met slachtoffers van de Zwarte Dood, blijkt dat
het inderdaad dezelfde ziekte betreft.
Welke resultaten leidden tot deze conclusie?
HA-1018-a-16-2-o
13 / 20
lees verder ►►►
Practicum ademhaling
Gaby, Patrick en Chantal doen een practicum om de invloed van
inspanning op de ademhaling te bepalen.
De leerlingen doen metingen aan het ademvolume en aan de
ademhalingsfrequentie van Gaby. Eén meting tijdens rust en één meting
na inspanning. De resultaten geven ze weer in twee respirogrammen;
ademhaling in rust: afbeelding 1a, en ademhaling na inspanning:
afbeelding 1b. Ze nemen aan dat het restvolume 1,0 liter is.
Met behulp van deze twee diagrammen bepalen de leerlingen het
ademminuutvolume: het volume lucht dat per minuut wordt ververst.
afbeelding 1a
afbeelding 1b
6
6
longvolume
(L)
longvolume
(L)
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
5
0
10
15
20
tijd (seconden)
ademhaling in rust
0
5
10
15
20
tijd (seconden)
ademhaling na inspanning
1p
27
Ga ervan uit dat Gaby na inspanning (afbeelding 1b) maximaal in- en
uitademt.
Hoe groot is haar vitale capaciteit?
2p
28
−
−
2p
29
Bereken hoe groot Gaby’s ademminuutvolume is in rust. Geef je
antwoord in hele liters.
Bereken hoeveel maal groter haar ademminuutvolume is na
inspanning.
De tweede meting werd gedaan na de inspanning. Een deel van de extra
zuurstof die dan wordt opgenomen, is nodig omdat na de inspanning
enkele spieren en/of spiergroepen actiever zijn dan tijdens de eerste
meting (tijdens rust).
Noteer drie spieren en/of spiergroepen waar tijdens meting 2 meer
spieractiviteit is dan tijdens meting 1.
HA-1018-a-16-2-o
14 / 20
lees verder ►►►
2p
30
Na een flinke inspanning wordt ook zuurstof verbruikt om het product van
de anaerobe dissimilatie om te zetten.
− Welk product is dit?
− In welk orgaan vindt deze omzetting voornamelijk plaats?
Chantal lijdt aan astma. Bij een acute astma-aanval zijn het vooral de
spiertjes rond de bronchioli (afbeelding 2) die zich samentrekken.
afbeelding 2
spiertjes
luchtstroom tijdens normale
ademhaling
2p
2p
31
32
luchtstroom tijdens astma-aanval
De leerlingen willen in een respirogram weergeven hoe de ademhaling
van Chantal verschilt met die van Gaby. Hierbij gaan ze ervan uit dat
Chantal, hoewel ze op dat moment veel last heeft van astma, ongeveer
hetzelfde ademminuutvolume tijdens rust wil bereiken als Gaby.
− Is haar ademfrequentie hoger, lager of gelijk aan die van Gaby?
− Is haar ademvolume groter, kleiner of gelijk aan dat van Gaby?
Als ze klaar zijn met de metingen, inhaleert Chantal een medicijn dat de
spiertjes rond de bronchioli doet ontspannen. Dit medicijn heeft een
werking die overeenkomt met het effect van een bepaald hormoon. Een
bekende bijwerking van het medicijn is dat het de hartwerking beïnvloedt.
Welk gevolg kan optreden als bijwerking van dit medicijn?
A Het hart gaat onregelmatig kloppen.
B Het hart gaat sneller kloppen.
C Het hart gaat trager kloppen.
D Het slagvolume wordt kleiner.
HA-1018-a-16-2-o
15 / 20
lees verder ►►►
Plant vormt ‘groene telefoonlijn’
Planten-etende insecten die boven de grond leven, ontvangen via planten
signalen als deze planten ondergronds ‘bezet’ zijn door wortel-etende
insecten. Tot deze conclusie komt ecoloog Roxina Soler.
afbeelding 1
Door vraat van wortel-etende insecten, zoals larven van de wortelvlieg,
produceren planten stoffen die via de bladeren worden afgegeven. Daar
worden deze signalen opgepikt door bovengrondse insecten, die de
bezette plant dan meestal mijden. De plant fungeert zo als een ‘groene
telefoonlijn’: een ingenieus systeem dat voorkomt dat de insecten onnodig
met elkaar concurreren (afbeelding 1).
In eerder onderzoek ontdekte Soler dat larven van verschillende soorten
bovengrondse insecten zich slecht ontwikkelen wanneer zij leven op een
plant die al is aangevreten door ondergrondse bewoners. Andersom geldt
hetzelfde: ook ondergrondse larven groeien slecht bij de aanwezigheid
van bovengrondse planten-etende insecten.
HA-1018-a-16-2-o
16 / 20
lees verder ►►►
2p
2p
2p
2p
33
34
35
36
Leg uit dat de ondergrondse larven minder goed groeien bij de
aanwezigheid van bovengrondse planten-etende insecten.
Soler deed haar onderzoek in een modelsysteem zoals deels
weergegeven in afbeelding 1. Als modelplant wordt gewerkt met zwarte
mosterd (Brassica nigra). Die wordt ondergronds belaagd door de larven
van de wortelvlieg (Chamaepsila rosae). De bovengrondse knagers zijn
rupsen van het koolwitje (Pieris brassicae) met als natuurlijke vijand de
sluipwesp Cotesia glomerata, die op haar beurt wordt belaagd door de
hyperparasiterende sluipwesp Lysibia nana.
Uit de experimenten van Soler blijkt duidelijk dat wortelvraat door de
larven van de wortelvlieg de groei van de koolplanten en van de daarop
levende rupsen van het koolwitje vermindert.
In de tekst wordt een voedselweb beschreven.
− Teken dit voedselweb.
− Geef met de pijlen de richting van de energiestroom aan.
Leerlingen discussiëren over de energiestroom en kringloop van stoffen in
dit modelsysteem. Dit gaat aan de hand van de volgende uitspraken:
1 Aminozuren die door de mosterdplant zijn geassimileerd, kunnen later
in de eiwitten van de wortelvlieg en van de hyperparasiterende
sluipwesp worden aangetroffen.
2 Eiwitten van het koolwitje kunnen worden teruggevonden in het bloed
van de hyperparasiterende sluipwesp.
3 Zetmeelmoleculen moeten door de rupsen van het koolwitje en de
larven van de wortelvlieg eerst worden verteerd voordat de
verteringsproducten door deze dieren kunnen worden opgenomen.
Noteer de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar op je antwoordblad en geef
achter elk nummer aan of de betreffende uitspraak juist of onjuist is.
De signaalstoffen die onder invloed van vraat door wortel-etende insecten
worden afgegeven, zouden door boeren gebruikt kunnen worden voor het
beperken van vraat aan gewassen.
Tegen welke van de eerder genoemde insecten zou dit middel kunnen
worden ingezet als gewasbescherming?
A alleen tegen koolwitjes
B alleen tegen sluipwespen
C alleen tegen wortelvliegen
D tegen koolwitjes en sluipwespen
E tegen sluipwespen en wortelvliegen
HA-1018-a-16-2-o
17 / 20
lees verder ►►►
Veiliger in een linksdraaiend huisje
De meeste slakken hebben een rechtsdraaiend slakkenhuis. Een
linksdraaiend huisje is een zeldzaamheid.
afbeelding 1
Slakken met linksdraaiende huisjes zijn
over het algemeen in het nadeel. De
ligging van de geslachtsopening van de
slak maakt namelijk alleen paring tussen
slakken met overeenkomstige huisjes
mogelijk (afbeelding 1). En aangezien er
nauwelijks slakken met linksdraaiende
huisjes zijn, is de kans klein dat zij een
geschikte partner vinden.
Japanse onderzoekers waren dan ook verbaasd toen ze in een populatie
Satsuma-slakken relatief veel linksdraaiende huisjes aantroffen.
Waarschijnlijk komt dit door selectiedruk, veroorzaakt door de slakkenetende slang Pareas iwasakii.
De draairichting van een slakkenhuis wordt door slechts één gen bepaald.
Het ontstaan van de draairichting van het slakkenhuis bij een embryo
hangt alleen af van het genotype van de moederslak. Als de moederslak
ten minste eenmaal het autosomale allel H voor linksdraaiende
slakkenhuizen in haar genotype heeft, dan delen de cellen van het
embryo zich volgens een afwijkend patroon, waardoor een linksdraaiende
variant ontstaat (afbeelding 2).
afbeelding 2
moederslak HH
de slakkenhuizen
van alle nakomelingen
zijn linksdraaiend
HA-1018-a-16-2-o
moederslak Hh
de slakkenhuizen
van alle nakomelingen
zijn linksdraaiend
18 / 20
moederslak hh
de slakkenhuizen
van alle nakomelingen
zijn rechtsdraaiend
lees verder ►►►
2p
37
2p
38
Drie slakken en hun genotype zijn:
− P, een mannetjesslak met genotype HH;
− Q, een vrouwtjesslak met genotype HH;
− R, een mannetjesslak met genotype Hh.
Welke van deze slakken hebben zeker een linksdraaiend huisje?
A geen van deze slakken
B alleen P en Q
C alleen P en R
D alleen Q en R
E zowel P, Q als R
Een heterozygoot vrouwtje paart met een homozygoot recessief mannetje.
Hoeveel procent van de vrouwelijke nakomelingen die hieruit ontstaan, zal
zelf nakomelingen met linksdraaiende huisjes krijgen?
A 0%
B 25%
C 50%
D 75%
E 100%
Je zou kunnen stellen dat de slakken met linksdraaiende huisjes uit een
bepaald gebied tot een aparte populatie behoren, omdat ze zich niet meer
voortplanten met slakken met rechtsdraaiende huisjes uit hetzelfde
gebied. Na verloop van tijd zullen in de populatie slakken met
linksdraaiende huisjes andere mutaties in genen voorkomen dan in de
populatie slakken met rechtsdraaiende huisjes. Hierdoor bestaat de kans
dat er versnelde soortvorming optreedt.
1p
2p
39
40
Beschrijf een andere oorzaak waardoor twee populaties van dezelfde
slakkensoort zich niet meer met elkaar voortplanten.
In een populatie slakken treden in de loop van de tijd veranderingen op in
de genen.
Welke bewering hierover is juist?
A Alleen mutaties die een voordeel bieden, worden doorgegeven aan het
nageslacht.
B Genen die een voordeel opleveren, zullen vaker muteren.
C Mutaties die een voordeel bieden, hebben meer kans voor te komen in
het nageslacht.
Let op: de laatste vraag van dit examen staat op de volgende pagina.
HA-1018-a-16-2-o
19 / 20
lees verder ►►►
De Japanse slakken worden gegeten door Pareas iwasakii, een slakkenetende slang met een asymmetrische kaak: de ene kant heeft veel meer
tanden dan de andere kant (afbeelding 3). Door deze verdeling van
tanden kan de slang een slak makkelijker uit een rechtsdraaiend huisje
trekken dan uit een linksdraaiend huisje.
afbeelding 3
1p
41
De onderzoekers formuleerden de volgende hypothese:
Predatie door de slang Pareas iwasakii leidt tot positieve selectie van
slakken met linksdraaiende huisjes.
Om hun hypothese te testen lieten de onderzoekers slakken met
linksdraaiende huisjes en slakken met rechtsdraaiende huisjes los in
glazen bakken met de slakken-etende slangen.
De resultaten van dit onderzoek bevestigden de hypothese.
Welk resultaat vonden de onderzoekers?
Bronvermelding
Een opsomming van de in dit examen gebruikte bronnen, zoals teksten en afbeeldingen, is te vinden in het bij dit examen
behorende correctievoorschrift, dat na afloop van het examen wordt gepubliceerd.
HA-1018-a-16-2-o
20 / 20
lees verdereinde
►►►
